ESP32チップの交換

ソフト屋なのかハード屋なのかはっきりしろ！な机

カプトンテープで軽く周囲をカバーしてからリワークステーションで加熱。プリヒートで150度ぐらいに温めてから280度の温風で溶かします。ESP32-WROVERは私が外した部品のうちで最大級なのですが、風量とか温度にノウハウないと難しいですね…今回は外した部品を再利用しないので壊れても良いんですが…。

外した後は、吸い取り線とハンダゴテでお掃除。この写真でいえば吸い取り線を縦に置いて、一番上のピンの上側にハンダゴテを当てます。溶けるとコテが下に動かせるようになるので次のピンへと順次吸い取っていきます。なお写真でみてGNDが残っていることに気づいてもうちょっと掃除しました。ハンダを吸い取った後はフラックスクリーナーで清掃します。

右上1箇所にだけハンダを盛り、手で左手でチップを抑えながら右手ではんだ付けします。ズレていないことを確認しながら、右下にもはんだ付けします。動かなくなったら、シリンジではんだペーストを塗っていきます。細い針が見つからなかったので、どうも汚いな。

あとは、一番上から下へ、ハンダゴテで1ピン2-4秒ぐらいずつ、溶かし込ませながらゆっくりコテを移動していきます。ちょっとハンダが少なかったので、その時は糸ハンダで補充します。だいたい均等になったら、最後にまた上から下にゆっくりハンダゴテをあてて均一にならします。

均一にといいつつ、GNDはムラが出てしまいますね…。

余談ですが最近ハンドラップ使ってます。フラックスクリーナーを入れてキムワイプで使っているんですが、便利っす。

0603のMLCCを手ハンダ

56歳会社員です。秋月で0603（mm）のMLCCが発売されたので買ってみました。

いやー…ホコリですね。顆粒ダシより細かいっす。

普段MLCCを手ハンダ付けする時には逆作用ピンセットを使うのですが、先端太すぎてまったくつかめません。最初の1個はピンセットで掴みそこねて見事に飛ばしてしまいました。さすがのDUMONTでもダメ。安いHOZANの精密ピンセットをルーターで研磨してかみ合わせを調整してから使いました。いやー、ルーターはいい買い物でした。今まで研いだりするのは大の苦手だったんですが、持っているだけで水平垂直に研磨できるので、少し荒い道具を使いやすいように仕上げることもできます。

基板は手元にあったaitendoの0.6mmピッチSOIC用。例によってサンハヤトのクリームはんだを使います。0.6mm間隔で2つクリームを盛るなんてのは無理なので、設置場所の両端を覆うように1mmぐらいのハンダ山を作りました。しまった写真取り忘れた。

ルーペはヘッドルーペではなくアームルーペ（TERASAKI）を使いました。ハンダゴテはHAKKO FX-100です。

基板をマスキングテープ（3M）で固定してから、左手にピンセット、右手にハンダゴテ。ルーペでもほぼ見えませんｗ　MLCCをクリーム山の中央付近で保持します。コテを基板に当て、少しずつクリームに近づけて行って、クリームが溶けたところでコテを離す。これを4方向から繰り返しました。

最後にUSB顕微鏡下ではみだしたところを修正したのですが…コテ太いｗ

洗浄したのがこちらです。容量を測定したら70nF程度（MLCCは直流では容量が減ります…秋月のWeb参照）で、損傷せずショートもせずに取り付けできました。

電子工作に復帰して初めて表面実装部品（2012）をいじった時は「わしら年寄りはどうすればええんじゃ…」と思ったもんですが、最近は「2012でけーｗ」とか言ってるんですから、人間は慣れるもんですね（しみじみ）。

表面実装立体化シリーズ：MOSFET

老眼鏡でも見えない件

最新のMOSFETはすっごいですよね。毎度お馴染みの2N7000あたりと比べるとオン抵抗、スイッチング速度、ドレイン電流、どの特性も一桁違う感じです。

しかし、残念ながら新しいのはみんな表面実装か大型パッケージ。

というわけで、またピンヘッダに直付けしてみましたｗ

以前のチップ抵抗/コンデンサは大変うまくいったのですが、今回は2個つくるのに30分もかかりました。最初はピンヘッダを内側にまげて、GDS配列のまま取り付けようとしたのですが、どーにも細かすぎて私のスキルでは無理。

なので、1と2を隣接するヘッダにハンダ付けし、3はジャンパで飛ばしました。試してみたらちゃんとスイッチングしているので、一応生きてはいるようです。

ちょっとゴツいけど、初期の点接触トランジスタみたいでちょっと萌えるｗ

ブレイクアウト基板ならもう少し簡単だけど、ディスクリート部品にはちょっと大げさになってしまうので、こういう作業を簡単にできるブレイクアウト・ピンヘッダみたいなのがあれば、それなりに売れるんじゃないかな。

おお起業ロマン！…と一瞬思ったのですが、こういうプラスチック型が必要で初期投資大きく、単価が安いものはリスクが大きいよね。

夢は見ないで大人しく寝ます。みなさんも良い夢を。

表面実装部品は安いっ'

フィラデルフィアチーズの空き箱を愛用してます

以前、表面実装CRDを安ジャンパリードに直接ハンダ付けをしたら何かと便利だったので、

こんどは「10mAのＣＲＤ」と日亜の「白色大出力チップＬＥＤ　ＮＳＳＷ１５７Ｔ」をヘッダに取り付けました。材料は3ピンのヘッダ、CRD、LEDです。

このぐらいのサイズになると迂闊にハンダメッキしようとするとコテに吸い付いてしまって離れてくれません。コテから振り払おうとするとどこかへ行ってしまうし。

使用工具は工作用クリップ台、逆作用ピンセットと普通の精密ピンセット、ハンダごて。各部品を薄くハンダメッキします。厚くなってしまうと水平垂直を出しにくくなってしまうのでご用心。

あとはピンヘッダを逆作用ピンセットで固定してからクリップ台に取り付け、ピンが机ぎりぎりになるよう設置するようにセットし、別のピンセットでCRDを取り付けます。極性をどうしようか悩んだのですが、LEDが白でCRDが黒なので、LED側にプラス、CRD側をマイナスに設定しました。白がプラスで黒がマイナス。この時私は何も考えずに先端近くにCRDを取り付けてしまったのですが、そうするとLEDを水平に取り付けにくくなり苦労します。ぜひピンの中間点に取り付けてくださいorz

続いてLEDです。LEDはピンを垂直に立てて、LEDを上から押すように固定すると楽にハンダ付けできます。

うまくいったらブレッドボード側の中央のピンを切断します。タップとして残したい人はそのままでも良いと思います。

幅約6mm

まぁ、電流制限付きLEDなんてのも世の中には売られているわけですが、好きな電流×好きなLED（日亜の高演色LED）を組み合わせできるのは自作だけ！ということで許してください。

表面実装部品は安いっ

電解コンデンサはあまり在庫を持ってません。しかし、いつ必要になるかわからないので一応表面実装タイプで揃えてます…秋月で5個100円のやつ。しかし、今夜、ついに47-100μFが必要になったので、ブレッドボード用の足を付けました。

勢いが止まらなくなって、ついでに0.1μFの1608積層セラミックも制作。10個ぐらい作っておこうと思ったけど、ふと時計をみたら30分もたっていたので2個でおしまいにしましたorz

これは三端子レギュレータ用なのですが、どうせなら中央GNDにして3pinに2個付ければ便利じゃね？と思ったのですが、工作技術と視力が追いつきませんでした…。

反作用ピンセットもう一個買っておこうっと。

NJM11100F1を定電流源として使う

■動機は安直■

最近妙にLEDに関係するものを作ることが多いのですが、50-300mA程度の定電流を確実かつ簡単に提供できるデバイスというのはあまり選択肢が多くありません。定番はLM371ですが、Vin-Voutドロップ電圧が2-3vほどもあるので、基準電圧の1.25vと合わせるとバカにならないロスになります。かといって、CL6807などのLED専用スイッチング式定電流デバイスは効率は良いもののチョークコイルなど外付け部品が多くなってしまいます。1A流すならともかく、50-150mA程度の電源にインダクタとSBDはちょっと大げさかなと思います。

何か適当なデバイスがないか物色していて新日本無線のNJM11100という「出力可変型 逆電流保護回路内蔵 低飽和レギュレータ」が目に止まりました。TK11100と置き換え可能だそうです。

• 逆電圧、過電流、サーマルプロテクション
• 低ドロップ電圧(200mV)
• 出力コントロール端子
• SOT-23-6-1パッケージで小さい
• 1.25v基準電圧タイプ
• 最大出力電流240mA
• 秋月で5個150円（CRDより安い）

比較的ロスの少ない定電流源としても使えそうな予感がします。パッケージ小さいですが、何とか手でハンダ付けできるサイズ。ドロップ電圧0.2vなのでLM317よりもかなりロスを小さくなります。個人的には先日CRDを壊してしまい壊れたCRDによってLED数本を焼いてしまったので、いろいろな保護回路が入っているというのも安心です。

なお、秋月でこのICについて配信されている資料は完全なものではありません。こちらの新日本無線のWebで配信されているものには回路例のパラメータや過渡特性が加筆されています。

■お約束■

この記事の情報はあくまでも個人の実験結果を報告するものであって、内容を保証するものではありません。

以下はメーカーにより提示あるいは示唆された使用法ではありませんし、私を含め他の如何なる製造業者等によって保証されたものではありません。場合によっては貴方のPCを始めとする家屋財産等に損害を与える危険性があります。記載された情報等により惹起された如何なる結果に関しても著者は責任を負いません。

予めご了承の上、この前にお進みください。

■さっそく試作■

というわけで試してみました。秋月のSOT-23-6-1オペアンプ用基板がパスコンの位置も含めて丁度使えます（2016サイズ, 0.1uF）。最初に基板にフラックスを塗って、生乾きのうちにチップを置くといい感じに固定できます。あとは少なめのハンダをピンに載せてからランドとの間に染み込ませるようにすればいい感じでハンダ付けできます。

2番ピン（GND）にハンダが回ってない…orz

出来たものをまずブレッドボード上で基本の定電圧回路として動かしてみると、基準電圧VadjはVoutとの差ではなくGNDとの差であることが判明。LM317などの可変三端子レギュレータを定電流として使う場合Voutと負荷の間にシャント抵抗を入れて、シャントとVoutの差をVadjにつなぐのですが、NJM11100は違います。

■定電流回路■

てことで、NJM11100を利用した定電流回路図。

…さくさく進んだように書いてますが、VadjがGNDから1.25vであることに気づくまでは試行錯誤しまくりでした。まぁそれでも壊れなかったのだから、なかなか丈夫な良いチップです（待て

ご覧のように、共通のグラウンドからシャント抵抗（R = 1.25V / 電流値、50mAの場合は25Ω）を通してLEDカソード（ー）につながり、アノード（＋）からVoutへ。カソードからさらにVadjにつなぎます。こうすれば、電流によって生じた電圧が1.25vに保たれるようにVoutが制御され、結果として定電流回路として働きます。

■PWMを試す■

LM317などの三端子よりはジャンパ多いですが、コントロール端子によるスイッチは比較的低速のPWMぐらいなら追従してくれそうな感じ。で、結果ですが…立ち上がりは比較的速いものの、立ち下がりが遅く、Vcc9vで500Hz, 50%のPWMを入力した場合、3vまではストンと落ちるものの3v以下ではダレてしまって完全にoffになる前に次の立ち上がりが来る状態でした。白色LEDのVf以下なので、それほどロスや発熱にはならないと思いますが…まぁ本来の利用方法ではないので仕方ありません。

…スクリーンショットを貼れるようなオシロが欲しいorz

PWMなしで動かすのであれば100mAぐらいなら放熱器なしで使えるので、基準電圧などによるロスを除いても白色LEDをギリギリ直列5個までドライブできそうです。合計しても15v x 0.1A = 1.5wなので明るさはそれなりですが。